智能交通管控平台总体设计.doc
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1、智能交通管控平台总体设计智能交通管控平台总体设计1.11.1 系统总体定位系统总体定位紧紧围绕“信息主导警务”的中心思想,以“信息服务为核心,宏观管控为手段,增强协调交通控制能力,营造全市交通安全、畅通、有序的管理格局”为总体目标,以现有的通信网络、交通管理业务系统及各大队等信息资源为基础,实现支队控制中心“指导、协调、服务”三大核心业务,建立先进实用、反应快速、运转协调、安全可靠的现代化公安交通监控和服务体系,满足全市道路交通安全宏观管控、应急监控以及跨地区、跨警种、跨行业协同合作的实战要求。 1.21.2 系统总体构架图和说明系统总体构架图和说明根据以上架构图,整个系统技术思路以 WEBG
2、IS 技术、J2EE 架构、结合 B/S 的通讯实现方式,采用组件化指导思路,形成了九大类应用功能集合。 信息统一接入与标准建设这部分重点是建立集数据、通讯、服务调用、数据交换等标准于一体的标准体系,采用 XML 技术形式,建立标准、统一的信息接入采集分发预处理规范。同时规范系统间通讯和减少异构带来的复杂性和故障隐患,从状态监控、量化监控上形成可视的预警监控功能,全面提升系统可靠性与故障定位能力。同时对接入信息按需存储、加工预处理,为各类应用功能的实时/历史数据访问、高效数据分析奠定基础。 集成应用子系统结合各级用户的关注专题、关注系统、关注区域、应用要求开发和处理数据,深化面向专题控制的各类
3、资源的可视化专题功能,实现个性化专题系统的展示与核心功能调用,充分发挥数据及资源集成的优势,实现各类资源的综合监控。建立如电视监控专题、交通信号专题、交通诱导专题、交通状态(交通实时流)专题、等等。同时凝练各系统中最精华最常用的功能,突出多种资源服务于同一目的综合应用,提供综合态势管理功能。1.31.3 信息统一接入与标准化设计信息统一接入与标准化设计1.3.11.3.1数据通讯标准体系管理数据通讯标准体系管理针对数据及通讯标准化不足的问题,建立集数据、通讯、服务调用、数据交换等标准于一体的标准体系,标准要做到适用性(适用当前) 、前瞻性(有建设指导性) 、全面性(框架全面) 、结构清晰(模块
4、化易解读) ,功能要做到标准易检索、易维护。 1)需要建立的以下类别的相关标准 视频监控相关标准 诱导信息发布相关标准 交通信号信息相关标准 地理信息相关标准 。 。 。 。2)数据通讯标准的构成包括以下内容: A)实时数据通讯标准B)功能调用标准C)数据交换标准 D)基础数据更新标准E)状态监测标准3)标准管理服务功能A)标准查询 交通控制集成系统建立了若干数据接入及数据交换的标准,并形成了相关的成熟标准文档,所有的标准文档都以电子结构化的方式进行存储,用户可以通过标准查询界面查询相关标准。查询常用的方法有:按系统查询,按时间、版本查询等。对于查询到的标准,可以进行在线浏览。B)标准下载对于
5、查询到标准,不仅可以在线浏览,还可以下载电子文档,进行离线阅读和打印。C)标准更新维护标准在应用一段时间以后,根据实际需要,进行升级和维护,新标准经过审核以后,上传到标准管理服务器上,同时形成标准的相关版本,用于记录标准的变迁过程。1.3.21.3.2接入接入/ /分发分发/ /报警监控一体化管理报警监控一体化管理基于标准,基于统一设计架构的、可靠的、实时的、通讯按需最优化的信息接入分发平台,规范系统间通讯和减少异构带来的复杂性和故障隐患,同时从状态监控、量化监控上形成可视的预警监控功能,全面提升系统可靠性与故障定位能力。1)数据接入配置管理功能建立通用、灵活的数据接入模块及接入数据项配置模块
6、,实现对数据接入的灵活配置,以期在将来数据接入服务、接入数据、接入服务器发生改变时,进行参数配置即可完成。主要的配置项有: 接入服务器 IP 地址及端口号配置 接入系统类别的配置 接入系统的身份验证配置(用户名、密码等) 数据接收频率配置 数据源类型(数据格式)配置 数据长度配置 数据发送协议配置2)数据分发配置管理功能建立通用、灵活的数据分发模块及配置服务模块,实现对数据分发的灵活配置,以期在将来数据分发对象、分发的数据格式接收终端发生改变时,进行参数配置即可完成。主要的配置项有: 接收终端 IP 地址段及端口号配置 接收终端身份验证信息配置(用户名、密码等) 分发数据格式定义配置 数据分发
7、频率配置 数据分发协议配置 数据分发端参数配置(如端口号等) 数据分发协议配置 分发状态配置(暂停分发、启动分发等)3)数据接入状态实时报警管理数据接入模块在接入各子系统的数据时,实时对接入的数据进行监测,当发现接入数据异常时,以显式的方式进行报警,并明确出报警类型(中断、超期等) ,如:数据连接中断报警,超期无数据报警(超过设定阀值) ,数据格式变更报警等。4)数据分发报警实时管理 数据分发模块在向各终端分发数据时,应实时对接收数据的终端进行跟踪监测, 当发现接收终端发生异常时,以显式的方式进行报警,并明确出报警类型,如:终端非正常退出,报文验证信息错误,终端应答错误等。5)数据接收量可视化
8、统计 对接收的数据以滚动数据窗口的方式进行实时监视,同时对数据接入量进行统计(如定时统计一次) ,并以曲线图的方式展示统计结果,微观上展示数据接收高峰期和持续时长,宏观上展示接入数据的变化趋势数据接收量进行实时统计,并以实时数据6)数据分发量可视化统计对分发的数据以滚动数据窗口的方式进行实时监视,同时对数据分发量进行统计(如定时统计一次) ,并以曲线图的方式展示统计,微观上展示数据分发(终端用户访问)高峰期和持续时长,宏观上展示分发的数据(终端访问量)变化趋势。1.3.31.3.3接口信息数据的接入接口信息数据的接入接入子系统及数据列表序号接入的子系统重点数据1交通状态交通流量数据、检测点位、
9、路段数据2交通监控视频数据3地理信息系统路网空间数据、交通设施空间数据4交通诱导系统诱导数据5交通信号系统实时灯色数据6电子警察系统违法数据、视频数据7非现场违法数据、视频数据1.41.4 软件技术路线软件技术路线1.4.11.4.1软件开发先进性及合理性软件开发先进性及合理性在以上整体的设计中考虑到技术上的因素主要从软件开发先进性及合理性、以及产品质量可靠性及性能这两项关键因素上进行考虑,在软件开发的先进及合理性上,主要体现在四大方面,我们主要考虑后台的跨平台,以及前端的人机交互的跨平台两方面考虑,1.采用多层架构的基于JAVA 的技术且选用主流的成熟框架解决了后台的跨平台,同时便于将来的维
10、护和延展,2.前端人机交互部分,我们选用富客户端技术 FLEX 进行综合展示其不仅可以解决当前的 B/S 模式,同时为将来的移动应用和掌上应用提供了良好的扩展性,3.同时在建立数据交换接口部分,采用以 XML为主定义标准规范,逐步形成自有的标准规范完成多种厂商,多种数据的兼容问题,4.在地图的应用上主框架采用公安部的 PGIS 技术,解决地图数据的维护和更新以及与上下级的互联互通问题,同时对于传统的ARCGIS、MAPINFO、SUPERMAP 等底层的支持依靠 PGIS 完整解决 GIS 跨中间件的支持。因此这四方面可以完全体现软件开发的先进及合理性上。1.4.21.4.2产品质量可靠性及性
11、能产品质量可靠性及性能在考虑到产品质量可靠性及性能方面由于本系统的特殊性其性能主要体现在这么几方面,1.由于集成资源多,对于数据交换有很高的要求。2.在地图上显示的静态资源多,如视频点的分布,信号点的分布等 3.地图上动态资源要求显示多且实时性要高。4.集成多种系统要求对于各接口状态提出更高的监控要求。对于数据交换部分,在本解决方案中通过多种技术进行解决,通过 TCP/IP 实时通信的方式解决实时性问题,通过WEBSERVICE 解决平台异构性问题,通过 ORACLE 数据库直接访问的方式解决数据直接交换问题。对于地图上实时性的问题,主要是显示上的性能问题,据我们测算如果选 C/S的地图模式可
12、以解决性能问题,但不能解决数据更新,程序更新维护的问题,我们的理想模式下是在 B/S 下解决所有问题,在基于浏览器的传统动态地图下,要实时显示大量的静态和动态资源基本上不太可能,地图部分就会影响整体性能的使用感受。因此我们选用的 PGIS 中的地图对于相对静止的常用电子地图即“底图”选用“瓦片式”地图进行调用,对于动态地图图层选用 WMS/WFS 方式进行展示,最的关键问题在我们的业务资源上如果仅仅选用此方式和浏览器结合的模式,当加载交警常用的业务资源时,当过一定的数据量后一般通用参考值约为静态资源 3000 个动态资源 500 个左右时会导致 IE 或其他浏览器性能延迟过大,稳定性降低,而我
13、们本次集成的资源总数将来会远远超过3000 个以上。因此我们根据此特点,选用的 FLEX 技术彻底解决图形在地图上大量加载的静态资源和动态资源的效率和稳定性问题。1.4.31.4.3软件总体技术架构软件总体技术架构我们将采用 J2EE 技术、使用 JAVA 语言作为系统主要开发技术,涉及到的一些具体技术架构在后续小结分析。J2EE 使用多层的分布式应用模型,应用逻辑按功能划分为组件,各个应用组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。该应用模式解决了两层模式(client/server)的弊端,在传统模式中,客户端担当了过多的角色而显得臃肿,在这种模式中,第一次部署的时候比较容易,但难于升级或改进
14、,可伸展性也不理想,而且经常基于某种专有的协议通常是某种数据库协议。它使得重用业务逻辑和界面逻辑非常困难。而本次开发采用的基于 J2EE 的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层,一个多层化应用能够为不同的每种服务提供一个独立的层。基本划分为运行在客户端机器上的客户端层(Client Tier) 、运行在 Web 服务器上的 Web 层(Web Tier) 、运行在 EJB 服务器上的业务层(Business Tier)和运行在 EIS 服务器上企业信息系统层(Enterprise Information System Tier) 。本次开发在各层次采用的主要技术如下图:1.1
15、.在客户端部分在客户端部分:在整个系统通讯架构中,客户端层次是利用操作系统自带的浏览器,这部分基本不需要部署任何额外的应用,除了需要访问特殊资源或根据特殊需要定制的 OCX 控件部分。客户端通讯主要采用 Ajax 技术,同时我们在构建基于Ajax 应用时会充分考虑程序代码的浏览器兼容性,因此能将系统对客户端的要求降到最低。关于采用 Ajax 技术的原因将在系统架构的通讯部分予以分析。即使在采用 ocx 时,我们的技术实现具体思路是,不采用 OCX 和后台数据库直接互操作,而是采用多层结构方式进行访问,让后台数据库和 OCX 之间为透明的,中间再加一层应用服务层,让 OCX 和应用服务层采用请求
16、服务的技术(WebService)的技术,利用 SOAP 函数调用,再由应用服务层和后台数据库进行互操作,这样一来除了解决系统的安全性,和易用性问题,对于系统的性能也会大大提高,且利于系统的扩展,同时满足了系统中对于运行环境的需要。2.2. WEBWEB 层与应用服务层的划分与部署层与应用服务层的划分与部署根据 J2EE 的 MVC 的开发思想,我们可以将从系统中抽象提炼大量的组件,举例如下: 页面结果展示组件、动作导向组件、字典维护组件、审批组件、身份认证及授权、跟踪审计组件、数据库的存取组件、业务逻辑处理组件、数据预处理汇总组件、异常捕捉逻辑组件、系统提示组件等等。属于视图层的组件将一定会
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